重組教學擴音機

我聲音小，上課一定要用擴音機

之前改裝了一台學校淘汰的機器

但放在學校忘記帶回家

這次在新北開辦家電醫生，一整天沒擴音機會死人的

家裡還有一台從教室換下來堪用的插電型

加上一堆以前收集的喇叭

就組裝一下吧

插電很麻煩，要改成電池才方便

喇叭和擴音機也要一體才可以

所以先把原本從市電轉換的變壓器拆掉

少了這一顆，重量瞬間少掉一半

空間也夠放下喇叭

原本想放單體進去就好

但這個aiwa竟然和擴大機剛剛好match

那就直接當外殼就好

電源的部分用18650三個串聯供12V使用

電池盒背面黏上軟質磁鐵，可以直接吸在擴大機上

必要的時候外接12V的電源也行

喇叭兩側再裁切PP板用原本的螺絲固定

其中一個側邊開孔，方便換電池

這樣就組成一個四不像了

測試結果，2000mAh的18650可以用一整天近6個小時

這樣應該是很實用了~~

太陽能庭園燈電路

同事拿了一個太陽能庭園燈請我幫忙維修

結果只是脫焊，點一下之後就還他

也沒有拍照片

大概就像下面這個

這個庭園燈用太陽能充電

天黑後會自動亮燈

通常這種類似小夜燈的電路都會用LDR來做自動控制

但拆開的時候並沒有看到熟悉的光敏電阻

那是怎麼控制的呢？

基本上就是用太陽能板來做就可以

電路圖如下

與其說它是小夜燈

不如說它是緊急照明燈反而更容易理解

太陽能板正極接在PNP的B極

因為在陽光下太陽能板有電壓

因此PNP是關閉的

當陽光轉弱，電壓低於充電電池的2.4V時

電流從B極通過太陽能板

PNP開通，庭園燈就亮了

但太陽能板(電池)不會阻止電流通過嗎？

不會的，因為太陽能板本身就是一個PN結

在弱光時就會呈現普通二極體的狀態

可以參考這篇

因此為了不要在陰天微光時就亮

太陽能板的飽和電壓要高一點

我用8-10V，這樣就可以在陰天時不要亮燈

但8V充2.4V的鎳氫不會電壓太高嗎？

想太多了...充電最重要的是電流

影片中電表顯示的就是充電電流

這種庭園燈的太陽能板通常都是小功率

大太陽下短路電流也不過10mA左右而已

不會對電池過充的

要擔心的是充了一整天還充不飽...

那就是告訴你要再買新的了

光傳輸的處理電路原理_A型擴大機

搞懂A型擴大機原理之後

這個光傳輸的發射器電路圖就看得懂了

我們最後的負載會是IR_LED

因此一定要是直流訊號才行

A型擴大機剛好就符合這樣的特性

要功率還是要音質，就可以調整100K那支電阻的大小

100K是下限，再小下去音質就爛掉了

1M差不多是上限

就看大家如何取捨了

那前面那個8403要幹嘛？

這是D型擴大機，有機會再來說了

RC電路應用_A型擴大機

用電晶體處理一般放大電路很單純

但如果要處理音訊就有點麻煩了

因為一般音訊都是交流訊號

如果直接將音訊輸入B極

如以下電路示意

會有一半的的聲音不見

聽起來就像是斷斷續續地感覺

而且音訊的電壓必須大於0.7V才可以這樣作

一般音訊很少這麼高，若將音量開到最大

如上的圖形，橘線是原音訊，電壓約有1.28V

結果放大後(藍線)，有一半的訊號不見了

而且原本的正弦波因為音量(電流)過大變成方波(電晶體飽和的時間)

這樣的聲音會失真

聽起來就像破音的感覺

因此要放大聲音是不能這麼做的

必須在進入B極前加上一個電容

如下電路示意

因為電容有通交隔直的功能

因此可以將交流訊號暫時存在電容中

在電壓反向時釋放出來

就可以把交流訊號拉成直流訊號

但還是有一個致命的缺點

那就是訊號會衰弱許多

如下圖所示

橘線是原始訊號

藍線是過電容後的訊號

不但失真(方波)，振幅也變小許多

所以還是不行...

這時就要補上一個電流把振幅拉開才行

如下電路示意

這個電阻的大小很重要

因為音訊通常數百到數千赫茲

若電流補得太多(R較小)，圖形還是會像方波

如下R為100K，音量開到最大

所以呈現方波

若音量開小一點，就會有漂亮的正弦波了

如果加大R的阻值(補充電流變小)，音量一樣拉到最大

可以看到平坦(沒聲音)的部分變小，聲音就不會斷斷續續

R=560K

R=1M

如果再將輸入音量調小，R=1M

雖然損失一些振幅(功率)

但音質就可以不錯了

這就是所謂的A型擴大機電路

搞清楚來龍去脈後

我們直接輸入一個簡單的音訊來看看

橘線是原音訊，藍線是放大後的音訊

若輸入音量過大，部分聲音就會消失，且方波很明顯

如下圖

將輸入音量調小

整個波形就會很接近原始的樣子

而且電流放大許多，都是「正」的訊號

組合電路_logic circuit

單一個電晶體的控制學會之後

接下來就會進入組合電路( combinational circuit)

組合電路的經典當然就是邏輯電路(logic circuit)了

邏輯電路的概念在許多集成電路(IC)中都會出現

也是許多運算的基礎

雖然很煩，但這一關若能完全理解

任督二脈就算打通了

許多老師的解說都會從數學的概念來講

但實際電路如何接？真實世界會發生什麼事？

這些才是我們真正關心的

and和or簡單，其餘四種才是關鍵

花了好多時間終於完成了六個邏輯電路的連接方式

真的玩過的同好才會知道這張有多珍貴~~

實際輸出我們用LED來表現

但電晶體漏電的問題在組合電路中其實很難避免

因此B極的限流電阻至少要100K以上

受限於用LED來表現，Vcc也只能用3V左右

不然在某些情況下輸出會持續維持高電位

這些都是模擬不會出現的

實驗影片如下

and

Nand

or

Nor

Xor

XNor

高功率光傳輸集成

這也是為了某場研習量身訂做的版本

發射器從音源進來之後先經過8403的D型擴大機放大訊號

再通過10微法的電容過濾掉大部分的直流訊號後進入電晶體1的B極

進行第一次的訊號放大

然後再利用電晶體2作第二次放大

才能夠推動這個12V大功率的IR照明燈

電晶體1的電源和IR共用，但要經過7805分離

這樣才不會拉走IR的供電

但8403的電源就不能拉IR的12V來用

因為8403的輸出其中一端要和7805共地

但8403的輸出是獨立的

若共用電源就會變成輸出端和電源共地

這樣輸出功率會變得很小

發射的部分就比較簡單了

單純用多晶的太陽能板來接收IR訊號

再用LM386放大訊號

要注意的是太陽能接收板輸入LM386時要注意正負極

這樣搞完之後，幾乎相隔10公尺都能清楚收到訊號

真的是使命必達啊~~